[发明专利]CCD透雾成像系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于图像监控设备的技术领域，具体涉及一种在特殊气象条件下对图像进行探测和识别的CCD透雾成像系统及其控制方法。

背景技术

CCD是视频监控系统中的重要设备，但由于其感应可见光(光谱范围0.4～0.75μm)的特性，使得在一些特殊气象条件(例如雾、霾等)下探测和识别目标的距离大为减少。我国幅员辽阔，在秋冬以及冬春季节雾天经常出现，这就给很多行业，如内河、远洋航运，公路、铁路运输，港口作业，森林防火，机场、码头作业的视频观测带来了极大的困难。

解决好CCD在雾天的成像问题，不仅是许多行业在日常生产中的迫切要求，也是在例如抗震救灾这些特殊场合下发挥不可替代作用的“尖兵装备”，其经济和社会效益极大。

目前国外透雾技术发展现状如下：雾天获取的景物图像反映在图像文件的数据上，原本较低的灰度值被加强、原本较高的灰度值被削弱，导致象素点灰度值的分布过于集中，是明显的对比度退化问题，因此雾天图像的清晰化问题也可以看成是图像的对比度增强问题。这样就可以从两方面来处理大气退化图像的复原问题：(1)从纯图像处理领域的观点看，其本身是图像对比度增强的问题；(2)从物理模型观点看，则是对大气散射作用的建模分析与图像复原相结合的问题。国内透雾产品的技术实现非常简单，只是在日夜转换摄像机的滤光片导轨上加装近红外线带通的滤光片。这种实现模式下的透雾效果很差，是透雾技术的原始模式，实用价值很低。

发明内容

针对当前CCD透雾产品没有后级图像优化处理的缺陷，本发明的目的在于提供一种CCD透雾成像系统及其控制方法的技术方案，对初级滤波透雾图像进行进一步的优化处理，达到1.6～2倍的透雾能力，满足实际应用对透雾图像清晰度的要求。

所述的CCD透雾成像系统，其特征在于包括控制模块和一组图像处理模块，控制模块和图像处理模块通过485串口通信连接，控制模块中设置控制器和与控制器对应接口连接的串口电路，图像处理模块中设置处理器和与处理器对应接口连接设置的串口电路，串口电路与串口电路之间通信连接，图像处理模块中设置图像采集模块对图像信号进行采集，图像采集模块采集的图像信号一路直接原图输出，另一路输入处理器中进行一级增强、二级增强处理，处理器对应接口连接设置图像显示模块将处理后的图像信号输出。

所述的CCD透雾成像系统，其特征在于处理器对应的接口上连接设置存储模块。

所述的CCD透雾成像系统，其特征在于处理器对应的接口上连接设置继电器控制CCD滤光片的切换，图像采集模块和图像显示模块输出端连接设置继电器，控制图像采集模块输出的原图和图像显示模块输出的处理后图像信号的切换。

所述的CCD透雾成像系统，其特征在于控制器对应接口上连接按键控制模块，处理器对应接口上连接拨码开关。

所述的CCD透雾成像系统，其特征在于控制器型号为EPM570GT100C5的CPLD，处理器型号为EP3C16Q240C8的FPGA，串口电路、串口电路的型号为MAX3485，图像采集模块的型号为SAA71132，图像显示模块的型号为ADV7123。

所述的CCD透雾成像系统，其特征在于存储模块的型号为IS61LV5128。

所述的CCD透雾成像系统，其特征在于继电器、继电器的型号为EA2-5。

所述的CCD透雾成像系统，其特征在于该系统的控制方法如下：

1)按键控制模块输入按键控制信息，检测按键控制信息并对按键进行解析，控制器对按键控制信号进行编码，串口电路通过485通信将该按键控制信号发送；

2)通过485通信，串口电路接收该按键控制信号，处理器对按键控制信号进行解码，根据接收到的控制信号对采集到的图像进行处理然后输出显示。

所述的CCD透雾成像系统，其特征在于所述的根据接收到的控制信号对采集到的图像进行处理然后输出显示，处理器接收按键控制信号然后判断控制信号属性，若是原图输出，则控制继电器将原图切换输出；若是进行一级透雾处理，则执行透雾弱增强算法，控制继电器切换CCD滤光片，同时继电器切换到处理后的图像输出；若是进行二级透雾处理，则执行透雾强增强算法，控制继电器切换CCD滤光片，同时继电器切换到处理后的图像输出。